为了探求医药知识，沈括“所至之处，莫不询究，或医师，或里巷，或小人，以至士大夫之家，山林隐者，无不求访”。在《梦溪笔谈》当中，沈括以充满敬佩的文字记述了宋朝劳动人民在科学技术上的许多卓越贡献。例如，布衣毕昇发明了活字印刷术，民间匠师喻皓的建筑成就和编著的《木经》，河工高超创造的合龙堵口的先进方法，平民天文数学家卫朴修历的事迹，以及河北工作炼钢、福建农民种茶等许许多多无名英雄在生产斗争中取得的宝贵经验。
也正是由于沈括的详细记述，才使得不少为我国科技作出贡献的劳动人民的业绩得以被保存并流传下来。
◎文苑拾萃
沈括故居梦溪园
位于江苏省镇江市区的梦溪园巷，是我国北宋时期著名科学家沈括晚年时所居住的地方。沈括就是在这里，写成了影响中外的科学巨著《梦溪笔谈》。
梦溪园原有面积约为10亩左右，园里有岸老堂、萧萧堂、壳轩、深斋、远亭、苍峡亭等建筑，还有一条溪水流经园内。现在的梦溪园，只是原梦溪园的一部分，由当地政府于1985年恢复，占地约2亩，计两幢建筑。前幢为清代修建的硬山顶平瓦房，坐东朝西，当中设正门入园，门上方嵌有茅以升题写的“梦溪园”大理石横额；后幢为清式厅房，坐北朝南，内有沈括全身座像和文字图片、模型、实物等，全面地展现了沈括在天文、地理、数学、化学、物理、生物、地质、医学等方面的科研成就。
室内的两对抱柱上，还有两副对联，是对沈括一生的高度概括和评价：“沈酣于东海西湖南川北国之游梦里溪山尤壮丽；括囊乎天象地质人文物理之学笔端谈论纵横”，“数卷奇文物志无心匀翠墨；一钧初月南航北驾为苍生”。
天文学巨星郭守敬
◎虽咫尺以进，往而不辍，则山泽可越焉。——葛洪
郭守敬（1231—1316年），中国元朝的天文学家、数学家、水利专家和仪器制造专家。字若思，汉族，顺德邢台（今河北邢台）人。曾担任都水监，负责修治元大都至通州的运河。1276年郭守敬修订新历法，经四年时间制订出《授时历》，通行360多年。是当时世界上最先进的一种历法。
郭守敬幼年时期，父亲便去世了，所以郭守敬是由祖父抚养长大的。
祖父郭荣粗通五经，熟谙数学、天文、水利等多种学术，使郭守敬深受影响，少年时期的郭守敬就热衷于读书和观察周围的自然现象。
郭荣有位老朋友名叫刘秉忠，他博学多才，深通天文、算学、音律、术数等各种学问，郭荣便将郭守敬送至刘秉忠门下学习。
刘秉忠三年服丧期间，忽必烈亲王便派张耕、刘肃等人去治理地处南北要冲但因长年战乱而农业凋零的邢州地区。他们采取了多种措施恢复农业生产，其中整治水道也为措施之一。张耕和刘肃打算治理河道、修复石桥，便委任年仅21岁、刚师从刘秉忠三年后回家不久的郭守敬负责勘察和工程的治理设计工作。
通过现场实地勘测，郭守敬提出了治理设计措施。根据他的方案，官府征调400多名民工，挖出淤泥，疏通河道，使河流得以通航，农田得到了灌溉之利。这项工程的顺利完工，首次显示了郭守敬在治水工程方面的杰出才华。
当时，忽必烈的军事力量主要用于蒙古族居住的地区，急需一个巩固且能保障军需供应的后方。因此，发展农业生产成了大名路、彰德路宣抚使张文谦的主要任务。对此，郭守敬认为，治水是恢复和发展农业的一个根本问题。因此在张文谦的支持下，郭守敬在大名路、彰德路两个地区各处奔波，认真勘察河流水渠分布，仔细地分析研究地势地形，周密考虑引哪条水、修哪些渠、能增加多少灌溉耕地的面积等问题，最后逐渐在头脑中酝酿出一套整治水利的地区规划设想。
郭守敬向忽必烈汇报了自己的水利勘察情况，然后提出了六条治水建议，并详细地阐述了每条建议中的工程方案及其效用。这些建议的实施，将对发展燕京（今北京市）以南、黄河以北的大片地区的农田水利灌溉和水上运输带来极大的好处。
忽必烈对郭守敬的措施很感兴趣，当即派郭守敬担任提举诸路河渠的职务，让他经办各地河道水利事宜。翌年，郭守敬又被提升为佩戴银符的副河渠使。
然而，郭守敬的六条治水建议并没有得以实施，因为第一条建议获准付诸实施后，朝廷便又派他去执行其他任务了。
中统五年，忽必烈更改年号，改称这年为至元元年（1264年）。这年初夏，郭守敬被派到西夏一带去视察河渠水道。几个月后，忽必烈决定建都燕京，并将其改称为中都。接着，张文谦被派任西夏地区行政长官。
西夏位于沿黄河的河套平原，一向是西北重要农耕地带，很早就开凿了许多灌溉渠道，但那时这些河渠大多已年久失修。在张文谦的领导下，郭守敬以副河渠使的职衔负责筹划整修西夏古渠。
计划制定后，得到了许多当地官员的支持，民众也都踊跃参加。不到一年时间，不仅疏浚了旧有的河渠，还开辟出了几条新渠，同时设计修建了许多水坝、水闸等，来控制和调节河渠的水量。于是，这一带便出现了渠水四达、稻麦丰收的景象。后来，西夏当地人民特意在当地修建了一座生祠，来纪念郭守敬的功绩。
郭守敬升任都水少监后，提出了改引卢沟河之水为运河水源的方案。为了防止河水暴涨，他还提出了开凿减弱水势的减水口的补充建议。
经忽必烈批准，这一计划得以实施。然而在至元三年（1266年）完工后，却并没有完全解决水路运输问题，主要由于卢沟河挟带泥沙太多，运河上不能加设可调节流量却会阻碍泥沙冲走的水闸。同时，由于引水后水流湍急，巨大的粮船无法逆流而上。不过，它对两岸农田的灌溉却起到了很大的作用。
至元八年（1271年），郭守敬升任为都水监，掌管全国治水的中央官署的正职长官。至元十三年（1276年），忽必烈将治水部门并入工部（掌管各种工程、水利等事务的中央官署），郭守敬被封为工部里的高级官员工部郎中，仍然分管河工水利事务。
在任都水监和工部郎中任内，郭守敬做了大量的工作，勘察和治理过的河、渠、坝、堰以数百计。此外，他还奉命沿着黄河和黄河故道测量地形，掌握了黄河以北纵横数百里地区内地势的起伏变化，并绘制出地图，分别注明情况。
在长期负责河工水利工作中，郭守敬也逐渐形成了地形相对高度的概念。元代齐履谦所著的郭守敬传记《知太史院事郭公行状》中说，郭守敬“又尝以海面较京师至汴梁（今河南省开封市）地形高下之差”，也就是尝试拿海平面作标准来比较大都到汴梁不同地方的地势高低之差。这是当今地理学中“海拔”概念的最早应用，也是郭守敬长期水利工作中的一项创造性成就。
至元十三年（1276年），元军占领了临安。随后，忽必烈便下令成立专门机构太史局（掌管天文、历法的中央官署），并让郭守敬负责仪器的制造和天文观测等工作。两年后，太史局扩大为太史院，张文谦任该院最高领导人太史院事，王恂为太史令，郭守敬为同知太史院事。太史院还集中了全国许多天文学者和历法工作人员。
郭守敬上书说：“历之本在于测验，而测验之器莫先仪表。”这就是说，制订历法的根本在于实际观测，而观测得先准备好适用的天文仪器才行。这种在实测的基础上编订新历法的原则，得到了太史院同仁的认同和元世祖忽必烈的批准。
郭守敬不仅制造了传统的天文仪器，还大胆革新，研制出许多前人所没有的、测量精度更高的新仪器。
首先，郭守敬对传统的圭表进行了改革。历代圭表上，表的高度一般均取为8尺，但郭守敬却建造了高达4丈的巨型圭表，因此称为高表。表加高到4丈后，圭长也相应增至128尺（指专门测量表影长短的影表尺，1尺等于24.525厘米）。圭面周围有水槽，以便注水检验圭面安装是否水平。高表中的表系铜制品，原长5丈，入地深1丈4尺，在圭面上露出3丈6尺，表顶东西两端支撑起一道横梁，横梁至表顶4尺，这样横梁到圭面的高度差正好为4丈。横梁两端可系铅垂线，以检验表是否与圭面相垂直。
郭守敬设置高表的目的，是为了提高测量日影长度的精度。然而表在加到如此高度之后，表的影子就会模糊不清。为了解决这一问题，郭守敬又发明了一种叫做景符的装置。
景符是一个宽2寸、长4寸的中间有一个小孔的铜叶，北高南低地放在一个架子上，并随架子在圭面上来回移动。这样一来，利用小孔成像的原理，就可以在圭面上清晰地呈现出太阳和4丈高表的横梁的像。当梁影正好平分太阳像的时候，人们即可由此位置正确地读出日影的长度。
为了测量星星和月亮的视位置，郭守敬又为高表设计了一种叫做窥几的附属仪器。这是一张桌面开有长缝的长方桌，桌子长6尺、宽2尺、高4尺。将窥几顺着南北方向放在圭面上，人在窥几之下观测。窥几几面的狭缝中有两根界尺，叫窥限，观测时，使两窥限分别与天体及横梁上下边缘成一直线，然后取两窥限的中值，由此可算出天体在圭面上的“影长”，从而求出该天体的地平高度。
在我国古代，测量天体在天穹上视位置的常用仪器是浑仪。浑仪是在支柱上面安装多组互相垂直的圆环，圆环上还有刻度。这多组圆环有的在最外层固定不动，有的位于较内层，可以绕中心转动。由于这些圆环彼此交结成一个浑圆的球，故而称为浑仪。
在浑仪的中央，设有观测天体的窥管，可以自由转动，指向天穹上任何位置的天体，然后再从多组圆环上读出天体的几种不同的量度坐标。这似乎相当方便，但浑仪因有多组圆环，一重套一重，这样不仅容易发生涩滞难运的现象，用窥管观测某天体时，还常会被某一圆环所遮挡，从而给观测带来了许多不便。
针对这一缺点，郭守敬对浑仪进行了根本的改革，创造了著名的简仪。
郭守敬摒弃了将几种不同坐标的圆环集中在一起的做法，废除了浑仪中设有的黄道坐标环组，把浑仪中的赤道坐标环组和地平坐标环组分解成两个独立的部分——赤道装置部分和地平装置部分。
简仪中的赤道装置部分，与现代天文望远镜中的赤道式装置原理完全一样。所以，英国著名科学史家李约瑟在评价简仪时说：“对于现代望远镜广泛使用的赤道装置来说，郭守敬的做法实在是很早的先驱。”
另外，郭守敬还研制了仰仪。与简仪一样，它也是郭守敬首创的一种仪器，其形状好像一口平放的大锅，“锅”的直径达12尺，高为6尺。“锅”口有水槽，注水后便可校正仪器置放是否水平。在“锅”的南部放置东西向和南北向的竿子各一根，南北向的竿延伸到半球中心，称缩竿。它可以在南北方向上稍作伸缩，以便使竿顶连着的玑板中的小圆孔精确地位于半球中心，玑板还可以绕南北向和东西向转动。东西向的竿称衡竿，它的作用只是用来架住南北向的竿。
在仰仪的内半球上，刻有赤道坐标网。不过，这个坐标网和实际的天球坐标网东西、南北、上下正好颠倒。转动玑板，可以使它正好正对太阳，太阳光通过玑板中心的小孔在仰仪的内半球上成像。这样，从坐标网上就可以读出太阳在天穹上的视位置。日食时，针孔还可以把太阳像投影在“锅”内，据此就能够确定日偏食的食分、日食发生和结束的时刻了。
郭守敬研制的天文仪器，除了上面已经介绍的高表、景符、窥几、简仪、仰仪五种外，还有候极仪、浑天象、玲珑仪、立运仪、证理仪、日月食仪、星晷定时仪等七种，以及专供野外观测用的正方案、丸表、悬正仪、座正仪等四种。
总而言之，郭守敬研制的各种天文仪器都具有精确、灵巧、简便等优点，无怪乎明代初年修成的《元史》中，称誉郭守敬所研制的仪器“皆臻于精妙，卓见绝识，盖有古人所未及者”。
至元十六年（1279年），新天文仪器的研制工作基本就绪，忽必烈又召见了郭守敬。郭守敬献上了自己所研制的一些仪表的样品，并当场加以试验、讲解，忽必烈大为欣赏。郭守敬乘机向忽必烈提出了扩大天文观测范围的建议。
郭守敬认为，唐朝一行于开元年间令南宫说天下测影，在全国选择了十三个观测点。而元朝的疆域比唐朝还要大，所以天文观测范围也应进一步扩大。只有通过大规模的天文实测工作，积累足够的资料，才能编制出精确的历法。
忽必烈采纳了郭守敬的意见。在忽必烈的支持下，郭守敬在全国选定了27个观测点，其中最南的南海纬度仅15度，而最北的北海纬度高达65度。在这些观测点上，郭守敬开展了大规模的天文测量，测量每一地方的北极出地高度（相当于当地的纬度）、夏至日圭表的表影长度、夏至日昼夜的长短等。这就是郭守敬举世闻名的“四海测验”。
在郭守敬进行的“四海测验”工作中，有两件事是要特别要加以强调的，一是在阳城（今河南省登封县告成镇）的天文测量工作，二是在大都司天台的天文测量工作。